1,3-азолы — имидазолы, тиазолы и оксазолы: реакции и методы синтеза

Глава 21

Все три 1,3-азола — имидазол [[1]], тиазол и оксазол [[2]] — представляют собой очень стабильные соединения, не подверженные самоокислению. Оксазол и тиазол — смешивающиеся с водой жидкости с пиридиноподобным запахом. Имидазол, представляющее собой твёрдое вещество при комнатной температуре, и 1-метилимидазол также водорастворимые соединения, но без запаха. Их температуры кипения гораздо выше (256 и 199 °C), чем для оксазола (69 °C) и тиазола (117 °C). Это, по-видимому, обусловлено сильной диполярной ...

21.1,3-азолы — имидазолы, тиазолы и оксазолы: реакции и методы синтеза

Все три 1,3-азола — имидазол [[1]], тиазол и оксазол [[2]] — представляют собой очень стабильные соединения, не подверженные самоокислению. Оксазол ...

21.1.Реакции с электрофильными реагентами
21.1.1.Присоединение по атому азота
21.1.1.1.1.Протонирование

Имидазол, тиазол и алкилоксазолы (но не сам оксазол) образуют стабильные кристаллические соли с сильными кислотами за счёт протонирования атома ...

21.1.1.2.Алкилирование по атому азота

1,3-Азолы легко кватернизуются по иминному атому азота при действии алкил-галогенидов; скорости этих реакций соотносятся следующим образом: 1-метил-имидазол : ...

21.1.1.3.Ацилирование по атому азота

Ацилирование имидазола даёт N-ацилимидазолы через стадию элиминирования протона из первоначально образующейся N(3)-ацилимидазолиевой соли [[20]]. Такое ...

21.1.2.Замещение по атому углерода
21.1.2.1.Протонирование

В кислых растворах по схеме протонирование/депротонирование обмен водорода в положении 5 имидазола происходит в 2 раза быстрее, чем в положении ...

21.1.2.2.Нитрование

Имидазол более реакционноспособен в отношении нитрования, чем толуол, и нитрование проходит через образование соли [[32]]; также нитруются и алкилимидазолы ...

21.1.2.3.Сульфирование

Тиазолы, менее реакционноспособные, чем имидазолы [[35]], сульфируются в жёстких условиях, и для этого требуются высокие температуры и присутствие сульфата ...

21.1.2.4.Галогенирование

Имидазол [[37]] и 1-алкилимидазолы [[38]] очень легко бромируются по всем трём свободным положениям цикла. 4(5)-Бромимидазол можно получить восстановлением ...

21.1.2.5.Ацилирование

Ацилирование по Фриделю-Крафтсу для азолов неизвестно, очевидно, из-за взаимодействия между основным атомом азота и катализаторами процесса — ...

21.1.2.6.Реакции с альдегидами

Открытие ипсо-замещения кремния в положении 2 тиазола в мягких условиях привело к усовершенствованию этой реакции как важного этапа на пути ...

21.1.2.7.Реакции с иминиевыми солями

В стандартных кислотных условиях реакции Манниха не происходит C-замещения в системах имидазола (ср. разд. ##21.1.1.2.##), тиазола или оксазола.

21.2.Реакции с окислителями

Устойчивость к окислительному разложению уменьшается в ряду: тиазол > имидазол > оксазол. 2-Замещённые тиазолы можно превратить в N-оксиды [[52]], однако ...

21.3.Реакции с нуклеофильными реагентами
21.3.1.Реакции с раскрытием цикла

1,3-Азолам не свойственны реакции пиридинового типа, в которых происходит замещение атома водорода, хотя реакция Чичибабина для 4-метилтиазола описана ...

21.3.2.Реакции замещения атома галогена

Существует много примеров замещения атома галогена в положении 2, например, взаимодействие 2-галогенотиазолов с серосодержащими нуклеофилами [[55]] ...

21.4.Реакции с основаниями
21.4.1.Депротонирование группы NH

Величина рКа для имидазола равна 14,2; таким образом, он представляет собой относительно более сильную кислоту, чем пиррол (pKa 17,5), из-за увеличения делокализации ...

21.4.2.Депротонирование СН

Специфический обмен водорода в положении 2 азолов в нейтральных средах через образование илида был уже обсуждён в разд. ##21.1.2.1.## В сильноосновных ...

21.5.Реакции N-металлированных имидазолов

Соли имидазолов могут быть проалкилированы или проацилированы по атому азота. Удобный метод заключается в использовании сухих солей натрия или калия, ...

21.6.Реакции C-металлированных 1,3-азолов
21.6.1.Литийорганические производные

В соответствии с закономерностями обсуждаемых выше обменных процессов препаративное депротонирование оксазолов [[65]] [[66]], тиазолов [[67]] и N-метилимидазола ...

21.6.2.Реакции, катализируемые палладием

Реакции сочетания N-зашищённых имидазолов, катализируемые нульвалентным палладием, находят широкое применение, как показано на приведённых ниже примерах [[87]]. ...

21.7.Реакции со свободными радикалами

Радикальное замещение в имидазоле в кислой среде идёт преимущественно по положению 2 [[89]]. В противоположность этому внутримолекулярное ...

21.8.Реакции с восстановителями

Наиболее легко восстанавливаются оксазолы, причём в присутствии катализатора происходит размыкание цикла с разрывом связи C-O. 1,3-Азолиевые соли, без сомнения ...

21.9.Электроциклические реакции

Оксазолы легко вступают в реакции циклоприсоединения по положениям 2 и 5 аналогично фуранам (разд. ##15.8.##), тиазолы реагируют с алкинами ...

21.10.Алкил-1,3-азолы

Протоны алкильных групп в положениях 2 1,3-азолов достаточно кислые для того, чтобы депротонироваться в сильноосновных средах [[105]], а также более кислые, чем ...

21.11.Четвертичные соли 1,3-азолов

Гексафторофосфат 1-бутил-3-метилимидазолия, жидкий при комнатной температуре и устойчивый по отношению к воде, рекомендован в качестве «ионной ...

21.12.Гидрокси- и амино-1,3-азолы

Амино-1,3-азолы существуют в виде амино-таутомеров, хотя 2-арилсульфонил-аминотиазолы находятся в виде имино-таутомеров [[123]] [[124]] [[125]] [[126]]. 2-Амино-1,3-азолы более ...

21.13.N-оксиды 1,3-азолов

Химия N-оксидов азолов гораздо менее изучена, чем, например, химия N-оксидов пиридина, в основном из-за трудностей их получения из самих азолов. Для ...

21.14.Синтезы 1,3-азолов
21.14.1.Синтез кольца

Основные методы синтеза кольца оксазола, тиазола и имидазола имеют между собой много общего [[140]] [[141]].

21.14.1.1.Из α-галогенокарбонильных соединений (или их эквивалентов) и трёхатомного фрагмента, поставляющего два гетероатома и атом C(2) кольца

Реакция α-галогенокарбонильного соединения и трёхатомного фрагмента, обеспечивающего введение гетероатомов и атома C(2), приводит к образованию ...

21.14.1.2.Циклодегидратацией α-ациламинокарбонильных соединений

Циклодегидратация α-ациламинокарбонильных соединений главным образом применима для получения оксазолов, а также может быть адаптирована для синтеза ...

21.14.1.3.Из изонитрилов

Тозилметилизонитрил (TOSMIC) может быть использован для синтеза всех трёх типов 1,3-азолов Этот изонитрил реагирует с альдегидами с образованием аддуктов, ...

21.14.1.4.Оксазолы из α-диазокарбонильных соединений

Карбен или карбеноид, получаемый из α-диазокарбонильного соединения, циклоприсоединяется к нитрилам с образованием оксазолов с нитрильным ...

21.14.1.5.Дегидрированием

Синтез кольца тетрагидро-1,3-азолов представляет собой просто образование N,N-,N,O- или N,S-аналогов циклических ацеталей альдегидов; синтез 4,5-дигидрогетероциклов ...

21.14.2.Примеры некоторых важных синтезов с участием 1,3-азолов
21.14.2.1.4(5)-Фторгистамин

4(5)-Фторгистамин [[178]] получают нуклеофильным замещением уходящей группы в боковой цепи (ср. с пирролами, разд. ##14.12.##)

21.14.2.2.Пиридоксин

Этот синтез иллюстрирует использование оксазола в результате циклоприсоединения Дильса-Альдера для получения пиридина [[179]]

21.14.2.3.Тиамин

Впервые тиамин был получен в 1937 году [[180]]. Он широко применяется в качестве пищевой добавки и в фармацевтической промышленности. В современном ...

21.14.2.4.Тиено[2,3-d]имидазол

Синтез тиено[2,3-d]имидазола снова иллюстрирует селективность процесса обмена галоген — металл в имидазолах. Приведённая последовательность превращений ...

21.14.2.5.Гроссуларин-2

Синтез природного конденсированного соединения гроссуларина-2 основывается на двух ключевых стадиях: литиировании по положению 5 защищённого по атому ...

Главы:

  1. Строение и спектральные характеристики ароматических гетероциклических соединений
  2. Реакционная способность ароматических гетероциклических соединений
  3. Синтез ароматических гетероциклических соединений
  4. Общая характеристика реакционной способности пиридинов, хинолинов и изохинолинов
  5. Пиридины: реакции и методы синтеза
  6. Хинолины и изохинолины: реакции и методы снитеза
  7. Общая характеристика реакционной способности солей пирилия и бензопирилия, пиронов и бензопиронов
  8. Катионы пирилия, 2- и 4-пироны реакции и методы синтеза
  9. Катионы бензопирилия, бензопироны: реакции и методы синтеза
  10. Общая характеристика реакционной способности диазинов: пиридазин, пиримидин и пиразин
  11. Диазины, пиридазины, пиримидины и пиразины: реакции и методы синтеза
  12. Общая характеристика реакционной способности пирролов, тиофенов и фуранов
  13. Пирролы: реакции и методы синтеза
  14. Тиофены: реакции и методы синтеза
  15. Фураны: реакции и методы синтеза
  16. Общая характеристика реакционной способности индолов бнезо[b]тиофинов, бензо[b]фуранов, изоиндолов, бензо[c]тиофенов и изобензофуранов
  17. Индолы: реакции и методы синтеза
  18. Бензо[b]тиофены и бензо[b]фураны: реакции и методы синтеза
  19. Изоиндолы, бензо[c]тиофены и изобензофураны: реакции и методы синтеза
  20. Общая характеристика реакционной способности 1,3 и 1,2-азолов
  21. 1,3-азолы — имидазолы, тиазолы и оксазолы: реакции и методы синтеза
  22. 1,2-азолы-пиразолы, изотиазолы и изоксазолы: реакции и методы синтеза
  23. Бензаннелированные азолы: реакции и методы синтеза
  24. Пурины: реакции и методы синтеза
  25. Гетероциклы, содержащие узловой атом азота
  26. Гетероциклы, содержащие более двух гетероатомов
  27. Насыщенные и частично ненасыщенные гетероциклические соединения: реакции и методы синтеза
  28. Гетероциклы в действии

Неорганические препараты / Руководство к препаративному практикуму для студентов, начинающих изучение химии. В первой части даётся описание свойств растворов, способов осаждения и перекристаллизации, фильтрования и промывания осадков. Во второй части — описание методов приготовления отдельных препаратов. Все это есть в другихНеорганические препараты
Руководство к препаративному практикуму для студентов, начинающих изучение ...
Справочник по клинической химии / Издание 1982 года. Сохранность хорошая. Справочник посвящён использованию современных биохимических методов исследования для осуществления диагностики заболеваний внутренних органов. В сравнении в предыдущим изданием в нем расширены спектр рекомендуемых методик, пересмотренных в связи с применением Справочник по клинической химии
Издание 1982 года. Сохранность хорошая. Справочник посвящён использованию ...
Смазки и родственные продукты / Изложены основные положения современной теории смазочных материалов, даны общие понятия трибологии и трибохимии, кратко охарактеризованы все известные процессы очистки масел. Особое внимание уделено методам оценки и выбора области применения смазочных материалов на основе их физико-химических свойстСмазки и родственные продукты
Изложены основные положения современной теории смазочных материалов, даны общие ...
Основы переработки реактопластов и резин методом литья под давлением / Книга посвящена экспериментальным и теоретическим исследованиям процессов, протекающих в реактопластах и резиновых смесях при их переработке в изделия методом литья под давлением. Основное внимание уделено процессам, протекающим в литьевой форме на различных этапах цикла формования изделий. КоличестОсновы переработки реактопластов и резин методом литья под давлением
Книга посвящена экспериментальным и теоретическим исследованиям процессов, ...